Purpose. Development of a semiempirical method to identify rock pressure on the support of underground mine roadways as well as substantiation of its efficient use area taking into consideration the depth of the mine roadway, its geometry, and hardness of enclosing rocks. Methodology. Theoretical studies on geomechanical processes taking place in the neighbourhood of roadways using analytical mathematical methods as well as numerical ones. Analysis of the research results and their generalization are involved. Findings. Methods to identify load (i.e. rock pressure) on the supporting structures have been developed. The methods are based upon the proposed calculation technique for the rock stability coefficient at the boundary of contact between a collapsing arch of the rock (i.e. fall arch) and undisturbed rock mass, i.e. at the boundary of elastic share of peripheral rock mass, and non-elastic one. A stability coefficient has been proposed in the form of projection on vertical axis of forces holding the rock mass, limited by a fall arch, to projection of shear forces. Originality. For the first time, an analytical and empirical method to identify natural arch over horizontal and vertical mine roadways has been proposed involving their depth, geometry, parameters of rock strength, and its gravity. The abovementioned is the key distinction of the proposed method from the known semiempirical technique by M.M. Protodyakonov to determine natural arch as well as support load. Practical value. The findings make it possible to predict stability of horizontal mine roadways using mathematical methods. In this context, the depth, geometry, and hardness of enclosing rocks are taken into consideration.

Показано, что дальнейшее увеличение добычи угля в Украине, даже без строительства новых шахт, предпо-лагает большой объем работ по сооружению стволов. В связи с этим актуальной задачей является совершен-ствование конструктивных и технологических параметров стволов. Целью статьи является оценка запаса проч-ности крепи ствола с учетом изменения ее толщины, обусловленной неровностями внешнего контура, смеще-нием положения опалубки и различной прочностью бетона -факторов, имеющих стохастическую природу. Для исследования и оценки степени влияния технологических факторов на величину запаса прочности монолитной бетонной крепи ствола принят метод группового учета аргументов. Доказано, что наибольшее влияние на вели-чину коэффициента запаса прочности крепи оказывают отклонения породного контура и расчетная прочность бетона. Остальные факторы систематического воздействия не оказывают. Полученные результаты являются основанием для совершенствования технологии проходки и крепления стволов, в частности, минимизации объ-емов разрушаемой породы и применяемого бетона, а также обеспечения требуемого запаса прочности крепи.Ключевые слова: ствол, буроподрывные работы, бетонное крепление, неровности контура, метод группо-вого учета аргументов, коэффициент запаса. МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВПЛИВУ ЗОВНІШНІХ ЧИННИКІВ НА ЗАПАС МІЦНОСТІ БЕТОННОГО КРІПЛЕННЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО СТВОЛА Д. В. Бабець, О. В. Солодянкін, О. Є. ЯнкінДержавний ВНЗ «Національний гірничий університет» просп. Дмитра Яворницького, 19, м. Дніпро, 49005, Україна. Е-mail: dbabets@i.ua, alex.solodyankin@gmail.com, sieges@ua.fm Зазначено, що подальше збільшення видобутку вугілля в Україні, навіть без будівництва нових шахт, перед-бачає великий обсяг робот зі спорудження стволів. В умовах діючих шахт необхідність будівництва стволів викликана збільшенням глибини розробки та площі шахтних полів, а також інтенсифікацією гірничих робот. У зв'язку з цим актуальним науково-технічним завданням є вдосконалення конструктивних і технологічних пара-метрів стволів. При проектуванні кріплення стволів необхідно враховувати не тільки детерміновані складові, а й випадкові величини, внесок яких в кінцеву міцність кріплення може бути різним. Метою статті є оцінка запа-су міцності кріплення стволів з урахуванням зміни його товщини, обумовленою нерівностями зовнішнього контуру, зміщенням положення опалубки і різною міцністю бетону -чинників стохастичної природи. Для дос-лідження та оцінки ступеня впливу геомеханічних і технологічних чинників на величину запасу міцності моно-літного бетонного кріплення ствола прийнятий метод групового обліку аргументів. На першому етапі дослі-джень виконаний розрахунок коефіцієнту запасу міцності бетонного кріплення за нормативною методикою визначення товщини кріплення ствола. На другом етапі досліджень виконане чисельне моделювання коефіцієн-ту запасу міцності бетонного кріплення за алгоритмом методу групового обліку аргументів з урахуванням його фактичної товщини, що залежить від особливостей проведення технологічних операцій у вибої ствола -виїмки породи, приготу...

No abstract